基于低能电子束的绝缘物-半导体样品放电特性研究

摘要

消除起因于高能电子束辐照产生的负带电效应对微电子器件的加工、检测和成像具有重要意义。结合数值模拟和实验测量,研究基于低能电子束的绝缘物-半导体结构样品放电特性及中和机理。建立基于电子散射、输运和俘获的数值模型,阐明了空间电荷、空间电位分布及其放电特性,揭示了低能电子束辐照下空间电荷的驰豫特性以及电子束能量、束流对中和特性的影响。研究结果表明,长时间放置下绝缘物-半导体样品内部负带电强度逐渐减弱,但由于陷阱的俘获作用带电不会彻底消除;在低于第2临界能量的低能电子束辐照下,随着正电荷注入样品的负带电较快得到中和,表面电位将趋于0电位;当电子束实际着陆能量接近于使电子总产额最大的能量时中和过程暂态时间最短,束流越大、暂态过程越快达到平衡。